2.2. Предварительная компоновка причала и определение фактической вместимости складов
Рассчитаем размеры и вместимость фронтального склада при его обработке краном «Ганц»:
– длина склада;
;
где - максимальный вылет стрелы, м;
- ширина колеи крана, м;
- расстояние от тылового рельса до кромки штабеля, м.
;
Так рассчитывается площадь слада для ТШГ, а нам необходимо рассчитать объём.
Высота штабеля, м:
;
где - угол естественного откоса угля в покое.
Уточним нагрузку на причал для данной высоты складирования.
;
где – эксплуатационная нагрузка, т/м2;
h – высота складирования угля, = 9,4м.
Когда
,
форма штабеля – Клин (на кордоне).
Емкость прикордонного штабеля:
2.3. Определение структурной схемы перегрузочного процесса и вариантов перегрузки
Структурная схема перегрузочного процесса (схема I типа):
,
поэтому очевидно, что прикордонного
штабеля недостаточно. Необходимо
использовать кордонные и тыловые краны.
Структурная схема перегрузочного процесса (схема III типа).
Если открытый склад для хранения угля будет представлять собой обелиск (штабель между фронтальными и тыловыми кранами), то:
Рассчитаем необходимый объем по расчётной емкости склада:
При использовании кордонных и тыловых кранов ширина штабеля будет равна:
Высота складирования
Очевидно, что штабель между фронтальными и тыловыми кранами будет представлять собой клин.
Рассчитаем объем, затем и емкость штабеля находящегося между фронтальными и тыловыми кранами при высоте складирования h=17,4 м.
Д анного штабеля вполне достаточно.
Уточним нагрузку на причал для данной высоты складирования:
.
2.4. Определение производительности перегрузочных средств по вариантам перегрузки и средневзвешенной производительности
Важным фактором, определяющим пропускную способность причала, является эксплуатационная производительность ведущей машины. Производительность машин циклического действия будет рассчитываться по формуле:
где
– расчетная производительность;
– время цикла;
– масса груза в одном подъеме.
Базовый Вариант:
Технические характеристики перегрузочной техники и грузозахватного приспособления, используемые в базовом варианте приведены ниже.
Обоснование:
Схема установки, оснащенной линией кранов «Ганц» распространенна во всех Российских портах и является идеальной в отношении интенсивность обработки/универсальность/цена. Портальные краны «Ганц» неприхотливы в обслуживании и надежны.
Характеристика крана:
-
Тип крана
«Ганц»
Группа крана
1
Грузоподъемность, т
16
Вылет стрелы, м
Наибольший
33
Наименьший
8
Колея портала, м
10,5
Высота подъема над головкой подкранового рельса, м
26
Высота опускания ниже головки подкранового рельса, м
15
Скорость подъема, м/мин
60
Скорость изменения вылета стрелы, м/мин
50
Скорость передвижения крана, м/мин
35
Частота вращения, об/мин
1,5
Характеристика грузозахватного приспособления:
-
Грейферы для угля
1
2
Грузоподъемность крана, т
16
16
Вместимость грейфера, м3
6
6,8
Объемная масса груза max кг/м3
1250
1250
Масса грейфера, кг
6535
6935
Габаритные размеры грейфера
Выше представлены четырехканатные грейферы применяемые для угля (1,2). Наиболее приемлем грейфер № 2 для крана грузоподъемностью 16 тонн. В этом случае грузоподъемность крана будет использована полностью и производительность будет максимальная. (Объемная масса груза подходящая, вместимость максимальная).
Масса груза перегружаемого за цикл:
Масса груза в одном подъеме определяется родом груза и грузозахватного устройства. Количество насыпного груза, перегружаемого грейфером за цикл, определяется по формуле:
где
– объем грейфера
.
- насыпная масса груза;
- коэффициент заполнения грейфера;
где
-объем
фактически зачерпнутого груза, м3.
Коэффициент заполнения грейфера колеблется в зависимости от слоя груза и класса грузовых помещений.
Класс трюмов |
2 класс |
|
Слой |
I |
II |
Кол-во груза
|
85% |
15% |
Коэффициент заполнения грейфера по
слоям |
0,83 |
0,70 |
Средневзвешенное значение коэффициента заполнения грейфера:
Так как уголь относится к тяжелым грузам, то естественно требуется соответствующий грейфер для тяжелых навалочных грузов. Основное отличие грейфера для тяжелых грузов заключается в их большой массе по отношению к массе полезного груза перегружаемого за цикл крана или перегружателя. Поэтому в среднем масса полезного груза по отношению к грузоподъемности крана составляет всего 30-40%.
Подберём грейфер по загрузке I слоя груза. Масса груза в грейфере составит:
;
(для грейфера №1)
;
(для грейфера №2)
Как видно из расчета, грейфер № 2 поднимет больше груза (6,208т). Собственная масса грейфера равна 6,935 т. Грузоподъемность крана будет использована в большей степени (13,14т).
Определим возможные варианты работ:
судно – склад
судно – вагон
склад – вагон
Технологический процесс состоит из следующих операций:
кордонная – складская
кордонная – вагонная
складская - вагонная
Кордонная операция осуществляется портальным краном «Ганц» в грейферном режиме. При работе на склад кран поворачивается на угол 160 градусов. При работе на вагоны кран поворачивается на угол 80 градусов.
Складская операция осуществляется портальным краном «Ганц» в грейферном режиме. Крановщик опускает грузозахватное устройство с песком на высоту 0,5 метра над уровнем склада и осуществляет раскрытие.
Вагонная операция осуществляется портальным краном «Ганц» в грейферном режиме с грузозахватным устройством объемом 5 м3. Крановщик опускает грузозахватное устройство с песком на высоту 0,5 метра над уровнем вагона и осуществляет раскрытие. При работе на склад кран поворачивается на угол 180 градусов.